一、AT&T 格式Linux 匯編語法格式
- 在 AT&T 匯編格式中，寄存器名要加上 '%' 作為前綴；而在 Intel 匯編格式中，寄存器名不需要加前綴。例如：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| pushl %eax
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push eax
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2. 在 AT&T 匯編格式中，用 '$' 前綴表示一個立即操作數；而在 Intel 匯編格式中，立即數的表示不用帶任何前綴。例如：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| pushl $1
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push 1
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3. AT&T 和 Intel 格式中的源操作數和目標操作數的位置正好相反。在 Intel 匯編格式中，目標操作數在源操作數的左邊；而在 AT&T 匯編格式中，目標操作數在源操作數的右邊。例如：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| addl $1, %eax
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add eax, 1
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4. 在 AT&T 匯編格式中，操作數的字長由操作符的最后一個字母決定，后綴'b'、'w'、'l'分別表示操作數為字節（byte，8 比特）、字（word，16 比特）和長字（long，32比特）；而在 Intel 匯編格式中，操作數的字長是用 "byte ptr" 和 "word ptr" 等前綴來表示的。例如：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| movb val, %al
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mov al, byte ptr val
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5. 在 AT&T 匯編格式中，絕對轉移和調用指令（jump/call）的操作數前要加上'*'作為前綴，而在 Intel 格式中則不需要。
6. 遠程轉移指令和遠程子調用指令的操作碼，在 AT&T 匯編格式中為 "ljump" 和 "lcall"，而在 Intel 匯編格式中則為 "jmp far" 和 "call far"，即：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| ljump $section, $offset
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jmp far section:offset
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| lcall $section, $offset
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call far section:offset
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7. 與之相應的遠程返回指令則為：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| lret $stack_adjust
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ret far stack_adjust
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8. 在 AT&T 匯編格式中，內存操作數的尋址方式是
| section:disp(base, index, scale)
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9. 而在 Intel 匯編格式中，內存操作數的尋址方式為：
| section:[base + index*scale + disp]
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10. 由於 Linux 工作在保護模式下，用的是 32 位線性地址，所以在計算地址時不用考慮段基址和偏移量，而是采用如下的地址計算方法：
| disp + base + index * scale
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11. 下面是一些內存操作數的例子：
| AT&T 格式
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Intel 格式
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| movl -4(%ebp), %eax
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mov eax, [ebp - 4]
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| movl array(, %eax, 4), %eax
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mov eax, [eax*4 + array]
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| movw array(%ebx, %eax, 4), %cx
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mov cx, [ebx + 4*eax + array]
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| movb $4, %fs:(%eax)
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mov fs:eax, 4
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二、Hello World!
既然所有程序設計語言的第一個例子都是在屏幕上打印一個字符串 "Hello World!"，那我們也以這種方式來開始介紹 Linux 下的匯編語言程序設計。
在 Linux 操作系統中，你有很多辦法可以實現在屏幕上顯示一個字符串，但最簡潔的方式是使用 Linux 內核提供的系統調用。使用這種方法最大的好處是可以直接和操作系統的內核進行通訊，不需要鏈接諸如 libc 這樣的函數庫，也不需要使用 ELF 解釋器，因而代碼尺寸小且執行速度快。
Linux 是一個運行在保護模式下的 32 位操作系統，采用 flat memory 模式，目前最常用到的是 ELF 格式的二進制代碼。一個 ELF 格式的可執行程序通常划分為如下幾個部分：.text、.data 和 .bss，其中 .text 是只讀的代碼區，.data 是可讀可寫的數據區，而 .bss 則是可讀可寫且沒有初始化的數據區。代碼區和數據區在 ELF 中統稱為 section，根據實際需要你可以使用其它標准的 section，也可以添加自定義 section，但一個 ELF 可執行程序至少應該有一個 .text 部分。下面給出我們的第一個匯編程序，用的是 AT&T 匯編語言格式：
例1. AT&T 格式
| #hello.s
.data # 數據段聲明
msg : .string "Hello, world!\\n" # 要輸出的字符串
len = . - msg # 字串長度
.text # 代碼段聲明
.global _start # 指定入口函數
_start: # 在屏幕上顯示一個字符串
movl $len, %edx # 參數三：字符串長度
movl $msg, %ecx # 參數二：要顯示的字符串
movl $1, %ebx # 參數一：文件描述符(stdout)
movl $4, %eax # 系統調用號(sys_write)
int $0x80 # 調用內核功能
# 退出程序
movl $0,%ebx # 參數一：退出代碼
movl $1,%eax # 系統調用號(sys_exit)
int $0x80 # 調用內核功能
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初次接觸到 AT&T 格式的匯編代碼時，很多程序員都認為太晦澀難懂了，沒有關系，在 Linux 平台上你同樣可以使用 Intel 格式來編寫匯編程序：
例2. Intel 格式
| ; hello.asm
section .data ; 數據段聲明
msg db "Hello, world!", 0xA ; 要輸出的字符串
len equ $ - msg ; 字串長度
section .text ; 代碼段聲明
global _start ; 指定入口函數
_start: ; 在屏幕上顯示一個字符串
mov edx, len ; 參數三：字符串長度
mov ecx, msg ; 參數二：要顯示的字符串
mov ebx, 1 ; 參數一：文件描述符(stdout)
mov eax, 4 ; 系統調用號(sys_write)
int 0x80 ; 調用內核功能
; 退出程序
mov ebx, 0 ; 參數一：退出代碼
mov eax, 1 ; 系統調用號(sys_exit)
int 0x80 ; 調用內核功能
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上面兩個匯編程序采用的語法雖然完全不同，但功能卻都是調用 Linux 內核提供的 sys_write 來顯示一個字符串，然后再調用 sys_exit 退出程序。在 Linux 內核源文件 include/asm-i386/unistd.h 中，可以找到所有系統調用的定義。
四、系統調用
即便是最簡單的匯編程序，也難免要用到諸如輸入、輸出以及退出等操作，而要進行這些操作則需要調用操作系統所提供的服務，也就是系統調用。除非你的程序只完成加減乘除等數學運算，否則將很難避免使用系統調用，事實上除了系統調用不同之外，各種操作系統的匯編編程往往都是很類似的。
在 Linux 平台下有兩種方式來使用系統調用：利用封裝后的 C 庫（libc）或者通過匯編直接調用。其中通過匯編語言來直接調用系統調用，是最高效地使用 Linux 內核服務的方法，因為最終生成的程序不需要與任何庫進行鏈接，而是直接和內核通信。
和 DOS 一樣，Linux 下的系統調用也是通過中斷（int 0x80）來實現的。在執行 int 80 指令時，寄存器 eax 中存放的是系統調用的功能號，而傳給系統調用的參數則必須按順序放到寄存器 ebx，ecx，edx，esi，edi 中，當系統調用完成之后，返回值可以在寄存器 eax 中獲得。
所有的系統調用功能號都可以在文件 /usr/include/bits/syscall.h 中找到，為了便於使用，它們是用 SYS_<name> 這樣的宏來定義的，如 SYS_write、SYS_exit 等。例如，經常用到的 write 函數是如下定義的：
| ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
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該函數的功能最終是通過 SYS_write 這一系統調用來實現的。根據上面的約定，參數 fb、buf 和 count 分別存在寄存器 ebx、ecx 和 edx 中，而系統調用號 SYS_write 則放在寄存器 eax 中，當 int 0x80 指令執行完畢后，返回值可以從寄存器 eax 中獲得。
或許你已經發現，在進行系統調用時至多只有 5 個寄存器能夠用來保存參數，難道所有系統調用的參數個數都不超過 5 嗎？當然不是，例如 mmap 函數就有 6 個參數，這些參數最后都需要傳遞給系統調用 SYS_mmap：
| void * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd, off_t offset);c
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當一個系統調用所需的參數個數大於 5 時，執行int 0x80 指令時仍需將系統調用功能號保存在寄存器 eax 中，所不同的只是全部參數應該依次放在一塊連續的內存區域里，同時在寄存器 ebx 中保存指向該內存區域的指針。系統調用完成之后，返回值仍將保存在寄存器 eax 中。
由於只是需要一塊連續的內存區域來保存系統調用的參數，因此完全可以像普通的函數調用一樣使用棧(stack)來傳遞系統調用所需的參數。但要注意一點， Linux 采用的是 C 語言的調用模式，這就意味着所有參數必須以相反的順序進棧，即最后一個參數先入棧，而第一個參數則最后入棧。如果采用棧來傳遞系統調用所需的參數，在執行 int 0x80 指令時還應該將棧指針的當前值復制到寄存器 ebx中。
五、命令行參數
在 Linux 操作系統中，當一個可執行程序通過命令行啟動時，其所需的參數將被保存到棧中：首先是 argc，然后是指向各個命令行參數的指針數組 argv，最后是指向環境變量的指針數據 envp。在編寫匯編語言程序時，很多時候需要對這些參數進行處理，下面的代碼示范了如何在匯編代碼中進行命令行參數的處理：
例3. 處理命令行參數
| # args.s
.text
.globl _start
_start:
popl %ecx # argc
vnext:
popl %ecx # argv
test %ecx, %ecx # 空指針表明結束
jz exit
movl %ecx, %ebx
xorl %edx, %edx
strlen:
movb (%ebx), %al
inc %edx
inc %ebx
test %al, %al
jnz strlen
movb $10, -1(%ebx)
movl $4, %eax # 系統調用號(sys_write)
movl $1, %ebx # 文件描述符(stdout)
int $0x80
jmp vnext
exit: movl $1,%eax # 系統調用號(sys_exit)
xorl %ebx, %ebx # 退出代碼
int $0x80
ret
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六、GCC 內聯匯編
用匯編編寫的程序雖然運行速度快，但開發速度非常慢，效率也很低。如果只是想對關鍵代碼段進行優化，或許更好的辦法是將匯編指令嵌入到 C 語言程序中，從而充分利用高級語言和匯編語言各自的特點。但一般來講，在 C 代碼中嵌入匯編語句要比"純粹"的匯編語言代碼復雜得多，因為需要解決如何分配寄存器，以及如何與C代碼中的變量相結合等問題。
GCC 提供了很好的內聯匯編支持，最基本的格式是：
| __asm__("asm statements");
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例如：
| __asm__("nop");
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如果需要同時執行多條匯編語句，則應該用"\\n\\t"將各個語句分隔開，例如：
| __asm__( "pushl %%eax \\n\\t"
"movl $0, %%eax \\n\\t"
"popl %eax");
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通常嵌入到 C 代碼中的匯編語句很難做到與其它部分沒有任何關系，因此更多時候需要用到完整的內聯匯編格式：
| __asm__("asm statements" : outputs : inputs : registers-modified);
|
插入到 C 代碼中的匯編語句是以":"分隔的四個部分，其中第一部分就是匯編代碼本身，通常稱為指令部，其格式和在匯編語言中使用的格式基本相同。指令部分是必須的，而其它部分則可以根據實際情況而省略。
在將匯編語句嵌入到C代碼中時，操作數如何與C代碼中的變量相結合是個很大的問題。GCC采用如下方法來解決這個問題：程序員提供具體的指令，而對寄存器的使用則只需給出"樣板"和約束條件就可以了，具體如何將寄存器與變量結合起來完全由GCC和GAS來負責。
在GCC 內聯匯編語句的指令部中，加上前綴''%''的數字(如%0，%1)表示的就是需要使用寄存器的"樣板"操作數。指令部中使用了幾個樣板操作數，就表明有幾個變量需要與寄存器相結合，這樣GCC和GAS在編譯和匯編時會根據后面給定的約束條件進行恰當的處理。由於樣板操作數也使用'' %''作為前綴，因此在涉及到具體的寄存器時，寄存器名前面應該加上兩個''%''，以免產生混淆。
緊跟在指令部后面的是輸出部，是規定輸出變量如何與樣板操作數進行結合的條件，每個條件稱為一個"約束"，必要時可以包含多個約束，相互之間用逗號分隔開就可以了。每個輸出約束都以''=''號開始，然后緊跟一個對操作數類型進行說明的字后，最后是如何與變量相結合的約束。凡是與輸出部中說明的操作數相結合的寄存器或操作數本身，在執行完嵌入的匯編代碼后均不保留執行之前的內容，這是GCC在調度寄存器時所使用的依據。
輸出部后面是輸入部，輸入約束的格式和輸出約束相似，但不帶''=''號。如果一個輸入約束要求使用寄存器，則GCC在預處理時就會為之分配一個寄存器，並插入必要的指令將操作數裝入該寄存器。與輸入部中說明的操作數結合的寄存器或操作數本身，在執行完嵌入的匯編代碼后也不保留執行之前的內容。
有時在進行某些操作時，除了要用到進行數據輸入和輸出的寄存器外，還要使用多個寄存器來保存中間計算結果，這樣就難免會破壞原有寄存器的內容。在GCC內聯匯編格式中的最后一個部分中，可以對將產生副作用的寄存器進行說明，以便GCC能夠采用相應的措施。
下面是一個內聯匯編的簡單例子：
例4.內聯匯編
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int main()
{
int a = 10, b = 0;
__asm__ __volatile__("movl %1, %%eax;\\n\\r"
"movl %%eax, %0;"
:"=r"(b)
:"r"(a)
:"%eax");
printf("Result: %d, %d\\n", a, b);
}
|
上面的程序完成將變量a的值賦予變量b，有幾點需要說明：
- 變量b是輸出操作數，通過%0來引用，而變量a是輸入操作數，通過%1來引用。
- 輸入操作數和輸出操作數都使用r進行約束，表示將變量a和變量b存儲在寄存器中。輸入約束和輸出約束的不同點在於輸出約束多一個約束修飾符''=''。
- 在內聯匯編語句中使用寄存器eax時，寄存器名前應該加兩個''%''，即%%eax。內聯匯編中使用%0、%1等來標識變量，任何只帶一個''%''的標識符都看成是操作數，而不是寄存器。
- 內聯匯編語句的最后一個部分告訴GCC它將改變寄存器eax中的值，GCC在處理時不應使用該寄存器來存儲任何其它的值。
- 由於變量b被指定成輸出操作數，當內聯匯編語句執行完畢后，它所保存的值將被更新。
在內聯匯編中用到的操作數從輸出部的第一個約束開始編號，序號從0開始，每個約束記數一次，指令部要引用這些操作數時，只需在序號前加上''%''作為前綴就可以了。需要注意的是，內聯匯編語句的指令部在引用一個操作數時總是將其作為32位的長字使用，但實際情況可能需要的是字或字節，因此應該在約束中指明正確的限定符：
| 限定符
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意義
|
| "m"、"v"、"o"
|
內存單元
|
| "r"
|
任何寄存器
|
| "q"
|
寄存器eax、ebx、ecx、edx之一
|
| "i"、"h"
|
直接操作數
|
| "E"和"F"
|
浮點數
|
| "g"
|
任意
|
| "a"、"b"、"c"、"d"
|
分別表示寄存器eax、ebx、ecx和edx
|
| "S"和"D"
|
寄存器esi、edi
|
| "I"
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常數（0至31）
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